Курсовой проект несучим конструкціям і механизмам (сопромат)

1. Завдання проектування … 2 2. Опис механізму … 3 3. Вибір електродвигуна … 4 4. Кінематичний розрахунок механізму … 5 5. Силовий розрахунок механізму … 6 6. Вибір конструкційних матеріалів … 7 7. Геометричний розрахунок механізму … 8 8. Розрахунок зачеплення на міцність … 9 9. Перевірочний розрахунок валу … 10 10. Розрахунок підшипника на довговічність … 12 11. Розрахунок запобіжної фрикционной муфти. 13 12. Розрахунок шпонки на смятие … — 13. Список літератури … 14.

Завдання проектування: Р1 — 03.

Тема завдання: спроектувати редуктор приводу азимутального обертання дзеркала літаковій радіолокаційної антени по кинематической схеме:

Исходные дані: Кут огляду ?, град — 100 Швидкість огляду ?, град/с — - 90° Марка електродвигуна — ДПР-42-Ф1−03 Модулі зачеплення Z1-Z2 m=0,5 мм.

Z «2-Z3 m=0,7 мм.

Z «3-Z4 m=0.9мм.

Z «4-Z5 m=1,25 мм Розрахункова напрацювання, годину — 1400.

И механічним вимогам 1.1 Режим роботи приводу — довгостроковий з реверсированием по графику реверс двигуна здійснюється електронним блоком управления.

2.Описание конструкції привода.

Кінематична схема азимутального приводу дзеркала радіолокаційної антени з реверсом дзеркала з допомогою зміни напрями обертання вихідного валу електродвигуна показано малюнку. Прихід полягає електродвигуна 1 і трехступенчатого редуктора 2, вихідна шестірня якого Z «4 перебувають в зацеплении ні осі 3 дзеркала антени 4.

Частота обертання дзеркала na залежить від ширини діаграми спрямованості, частоти випромінювання передавача станції та інших параметрів. Для РЛС, встановлюваних на пасажирських літаках, na = 10.25 об./хв. У приводах дзеркала літакових радіолокаційних застосовують асинхронні двигуни змінного струму ЕМ, ДКМ, тощо. напругою харчування U=115B і частотою f=400Гц. Застосовуються ще й двигуни постійного струму типу Д, ДПР і інші з харчуванням — від мережі. Двигуни змінного струму через меншою інерційності якоря мають найкращим швидкодією за її риверсирова-нни. Разом про те двигуни постійного струму допускають великі перевантаження. Для отримання необхідної частоти обертання валу дзеркала антени використовується редуктор, число щаблів якого залежить від значення необхідного передатного відносини. Через порівняно невеличкий окружної швидкістю зацеплениях зубчасті колеса виконуються з прямими зубами. Модулі зачеплення: першої пари m1=0,5 мм, другий m2=0,7 мм, третьої m3=0,9 мм, а вихідна шестірня має модуль m4=1,25 мм.

Матеріал зубчастих коліс (12ХН3А, 38ХА) з загартованістю і високим відпусткою, що забезпечує при дрібних модулях зачеплення оптимальне співвідношення твердістю поверхонь зубів і м’якістю їх серцевини. Вали такі виконані з конструкційної легованої стали. Т.к. опори валів завантажені порівняно невеличкий радіальної навантаженням, в опорах використовуються кулькові радіальні підшипники легкої серії. Захисна фрикційна муфта врегульовано з допомогою лужины передати крутящего моменту рівного 1,2 номінального моменту цього вала.

Конструкція корпусу редуктора відбиває прагнення мінімальної масі механізму, зручності розміщення на антенном блоці. Корпус виготовлений литтям в кокіль, що забезпечує високу продуктивність і якість виливки, поєднується з її тонкостенкостью. Корпус має разъемную конструкцію з площиною розняття впоперек осей валів. Вихідний вал редуктора має манжетное ущільнення, що дозволяє уберегти внутрению площину редуктора від влучення пилу й зменшити відплив мастила. Як мастила використовується пластична мастило ОКБ-122,тонкий шар якої наноситься при складанні на підшипники і зубчасті колеса. На підвищення антикорозійних властивостей деталі мають антикорозійне покриття — оксидування з промасливанием, а крепёжных деталей — надлигровка. Кінематика описуваних конструкцій приводів визначається типом використовуваного електродвигуна і необхідної частотою обертання валу антени і може мати 3- 5 щаблів з відповідними передатними числами.

3.Выбор электродвигателя.

3.1 Двигун приводу — постійного струму ДПР-42-Ф1−03. Двигун ДПР-42-Ф1- 03 має виконання Ф1 — фланцевое з однією вихідним кінцем вала.

ДПР-42-Ф1−03 Частота обертання, об./хв — 4500 Момент, М? мм — 5,0 Термін служби, год — 2000 Потужність, Вт — 2,36.

3.2 Загальне передатне ставлення приводу розбити за умовою: Передатне ставлення останньої пари прийняти у межах i4 «5=8…10 .

3.3 Фрикционную захисну муфту розрахувати передати розрахункової нагрузки.

3.4 Мастило зацеплений і підшипників — пластичная.

4.Кинематический розрахунок механизма.

4.1 Визначення й розбивка сходами передатного отношения.

Передатне ставлення привода:

Частота обертання антенны:

Передавальні відносини ступеней:

4.2 Розрахунок числа зубьев.

Приймаємо сумарна кількість зубів пари коліс не більше Z?=80…100 при.

Zmin?17 тогда.

4.3 Передавальні числа щаблів: 4.4 Частоти обертання валов:

5.Силовой розрахунок механизма.

5.1 Розрахунок ККД: 5.2 Моменти на валах:

6. Вибір материала.

|Шестер-| ?У | ?Т | ?-1 | НВ | ЄК | |ні і | | | | | | |вали | | | | | | | | | | | |2,02×10| |38ХА |930 |785 |420 |300 |5 |.

|Колеса | ?У | ?Т | ?-1 | НВ | ЕШ | | | | | | | | |12ХН3А |880 |685 |350 |260 |2×105 |.

7.Геометрический расчет.

Определение межосевых відстаней і збільшення розмірів зубчастих коліс: 7.1 Межосевые відстані розраховують по формуле:

7.2 Визначення розмірів зубчастих коліс: а) ділильні діаметри d=mi*zi б) діаметри вершин зубів шестерні і коліс: в) діаметри западин зубів шестерні і коліс: 7.3 Довжина зубів визначається за такою формулою bwi=awi*?a, де? а=0,1.

Длина маточин зубчастих коліс розраховується залежно від діаметра валу по формуле:

Диаметр маточин зубчастих коліс розраховується залежно від діаметра валу по формуле:

8.Расчет зуба на контактну прочность.

Проверочный розрахунок зуба на контактну міцність виконується за такою формулою: Мінімальна контактне максимальне напруження вибирається з умови: -число еквівалентних циклів нагружений для шестерні і колеса:

Для шестерни:

Для колеса:

Для шестерни:

9.Проверочный розрахунок вала.

Таким чином умова міцності виконується: n=21,7>[n]=1,5.1,7.

10.Расчет підшипника на долговечность.

Розрахунок ведемо по формуле:

а — коефіцієнт, враховує вплив якості метала кілець і тіл качения.

a=0,21 з — динамічна вантажопідйомність; для даного підшипника вихідного вала.

с=4620Н р — Еквівалентна динамічна навантаження Fr, Faрадіальна і осьова навантаження, а т.к. підшипник у разі радіальний, то Fa=0, V=1, т.к. обертається внутрішнє кільце підшипника; K? — коефіцієнт безпеки, K?=1,3; Kt — температурний коефіцієнт, Kt=1; X=1;Y=0;YA=26,2Н;ZA=80,67Н; nв — частота обертання валу nв4=150 об./хв; в такий спосіб працездатність підшипника обеспечена.

11.Расчет фрикционной запобіжної муфти. Розрахунок муфти ведеться за формулі: Звідки висловлюємо q, для виконання умови q? [q] = 0,6МПа;q — удільне тиск, де Mмуфмомент валу муфти = 31,14Н*мм; Z-число робочих поверхонь. Z=4 f — коефіцієнт враховує тертя поверхонь дисків, f=0,08; D — зовнішнє діаметр дисків, D=18мм; d — внутрішній діаметр дисків, d=4мм; Отже q=0,06МПа.